CN113667458B - 一种耐高温的有机相变材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温的有机相变材料，由以下重量百分比计的原料组成：有机相变主材料70％～97％，稳定剂1～10％，耐高温改性剂1～10％，相变温度调节剂1～10％。本发明在保证熔点和焓值的基础上，将有机相变材料的限制使用温度提高40℃。
Description
技术领域
本发明涉及相变材料生产技术领域，特别涉及一种耐高温的有机相变材料。
背景技术
相变材料是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质。转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热。
相变材料可分为有机和无机相变材料。有机相变储能材料在相变过程中能吸收或释放大量的潜热，具有焓值高，性能稳定等特点。有机相变储能材料存在的不足：低碳烷烃耐高温性较差，以正十四烷为主材的有机相变材料在80℃以上，环境使用时会挥发，这些液体挥发掉后会导致相变材料的熔点改变，焓值降低。
CN1850937A公开了一种耐高温高分子相变材料，通过化学改性的方法改变有机相变材料的分子结构，从而提高有机相变材料的耐高温性能，该方法成本高，工序复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温的有机相变材料，在保证熔点和焓值的基础上，将有机相变材料的限制使用温度提高40℃。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种耐高温的有机相变材料，由以下重量百分比计的原料组成：有机相变主材料70％～97％，稳定剂1～10％，耐高温改性剂1～10％，相变温度调节剂1～10％。
作为优选，一种耐高温的有机相变材料，由以下重量百分比计的原料组成：有机相变主材料80％～95％，稳定剂1～5％，耐高温改性剂2～8％，相变温度调节剂2～7％。
作为优选，所述有机相变主材料为正十四烷。
作为优选，所述稳定剂为鲸蜡硬脂醇聚醚-12、鲸蜡硬脂醇聚醚-20、鲸蜡硬脂醇聚醚-30中的一种或者多种。
作为优选，所述耐高温改性剂为月桂酸甲酯、棕榈酸异丙酯、十四酸甲酯、棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯中的一种或者多种。本发明通过加入耐高温改性剂，从而提高整体材料的沸点，减少挥发，提高耐高温性能，同时本发明的耐高温改性剂不会影响材料的相变精度和焓值，也不带来其它风险。本发明上述耐高温改性剂通过发明人探索研究而得，研究中发现，其它一些材料加入虽然能增加沸点，但是影响相变精度，影响焓值，或者带来其它应用限制：比如腐蚀风险，因此，均无法使用。
作为优选，所述相变温度调节剂为正十二烷、正十六烷、正十八烷、正二十烷、正二十二烷、癸酸、十二烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十八烷酸、二十烷酸的一种或者多种。
作为优选，所述相变温度调节剂为正十二烷和十六烷酸的混合物，正十二烷和十六烷酸的质量比为1:4。相变温度调节剂用于调整材料的相变熔点，有机相变主材料在使用前需要经过热处理，以去除一些易挥发的成分，从而使得材料能耐受更高温度并在高温时具有较好的稳定性，但是热处理后，有机相变主材料的熔点会发生偏移，因此，加入相变温度调节剂以使得有机相变主材料的熔点与热处理前不发生偏移。
作为优选，所述有机相变主材料经前处理后使用，前处理的方法为：将有机相变主材料加热至80-120℃，保持2-3小时。
本发明的有益效果是：在保证熔点和焓值的基础上，将有机相变材料的限制使用温度提高40℃。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
总实施方案：
一种耐高温的有机相变材料，由以下重量百分比计的原料组成：有机相变主材料70％～97％，稳定剂1～10％，耐高温改性剂1～10％，相变温度调节剂1～10％。优选的范围为：有机相变主材料80％～95％，稳定剂1～5％，耐高温改性剂2～8％，相变温度调节剂2～7％。
所述有机相变主材料为正十四烷。所述稳定剂为鲸蜡硬脂醇聚醚-12、鲸蜡硬脂醇聚醚-20、鲸蜡硬脂醇聚醚-30中的一种或者多种。所述耐高温改性剂为月桂酸甲酯、棕榈酸异丙酯、十四酸甲酯、棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯中的一种或者多种。所述相变温度调节剂为正十二烷、正十六烷、正十八烷、正二十烷、正二十二烷、癸酸、十二烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十八烷酸、二十烷酸的一种或者多种。所述相变温度调节剂优选为正十二烷和十六烷酸的混合物，正十二烷和十六烷酸的质量比为1:4。
所述有机相变主材料经前处理后使用，前处理的方法为：将有机相变主材料加热至80-120℃，保持2-3小时。
实施例1：
取450克的正十四烷加热至100℃持续2小时，加热过程中将挥发的气体冷凝成液体排出。
加入20克的十四酸甲酯，4克正十二烷和16克十六烷酸搅拌均匀后加入10克的鲸蜡硬脂醇聚醚-12搅拌均匀制成耐高温的有机相变材料。
对比例1：
与实施例1相比不同之处在于：将十四酸甲酯更换为正癸醇后制成耐高温的有机相变材料。
实施例2：
取500克的正十四烷加热至100℃持续2小时，加热过程中将挥发的气体冷凝成液体排出。
加入30克的硬脂酸甲酯，30克的十八烷酸搅拌均匀后加入15克的鲸蜡硬脂醇聚醚-20搅拌均匀制成耐高温的有机相变材料。
实施例3：
取250克的正十四烷加热至100℃持续2小时，加热过程中将挥发的气体冷凝成液体排出。
加入20克的正十二烷，10克的十四酸甲酯搅拌均匀后加入15克的鲸蜡硬脂醇聚醚-30搅拌均匀制成耐高温的有机相变材料。
耐高温测试对比如下：
。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (4)
1.一种耐高温的有机相变材料，其特征在于，由以下重量百分比计的原料组成：有机相变主材料70%～97%， 稳定剂1~10%，耐高温改性剂1~10%，相变温度调节剂1~10%；
所述有机相变主材料为正十四烷；
所述耐高温改性剂为月桂酸甲酯、棕榈酸异丙酯、十四酸甲酯、棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯中的一种或者多种；
所述相变温度调节剂为正十二烷、正十六烷、正十八烷、正二十烷、正二十二烷、癸酸、十二烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十八烷酸、二十烷酸的一种或者多种；
所述有机相变主材料经前处理后使用，前处理的方法为：将有机相变主材料加热至80-120℃，保持2-3小时。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温的有机相变材料，其特征在于，由以下重量百分比计的原料组成：有机相变主材料80%～95%， 稳定剂1~5%，耐高温改性剂2~8%，相变温度调节剂2~7%。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温的有机相变材料，其特征在于，所述稳定剂为鲸蜡硬脂醇聚醚-12、鲸蜡硬脂醇聚醚-20、鲸蜡硬脂醇聚醚-30中的一种或者多种。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温的有机相变材料，其特征在于，所述相变温度调节剂为正十二烷和十六烷酸的混合物，正十二烷和十六烷酸的质量比为1:4。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A high-temperature resistant organic phase change material Granted publication date: 20231013 Pledgee: Societe Generale Bank Limited by Share Ltd. Hangzhou branch Pledgor: HANGZHOU RUHR NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2024980029276 |
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